[发明专利]多级轴流压气机气动外形结构

说明书

本公开提供一种多级轴流压气机气动外形结构，包括：多个转子，用于将机械能转化为空气动能，通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能；多个静子，用于通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能，同时将气流的方向调整为与所述压气机的轴线方向一致；所述多个转子的各转子与多个静子的各静子各个依次穿插设置；进口可调部，设置于所述多个转子与所述多个静子的进气侧，用于减少第一级转子的叶尖的气动负荷，增加第一级转子的叶根的气动负荷；以及出口整流部，设置于所述多个转子与所述多个静子的出气侧，用于通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能，并能够将气流方向调整为与所述压气机的轴线方向一致。

技术领域

本公开涉及透平机械技术领域，尤其涉及一种多级轴流压气机气动外形结构。

背景技术

压气机是燃气涡轮发动机的重要部件之一，它的作用是给燃烧室提供经过压缩的高压、高温气体。由于固有的逆压梯度、高度三维、高度非定常等特点，压气机气动外形的研制难度很大。特别是多级高压压气机气动外形，级间匹配和全工况下性能优化均很困难，尽管设计体系在不断完善，但由于设计指标同时也在不断提高，多级轴流压气机设计仍然是发动机的瓶颈技术之一，我国的多级轴流压气机研制与国外先进发动机公司相比，由于缺少工程实用的设计规范和大量试验数据的支持，更多地依赖个人经验和判断，设计的不确定度更大，尚无公开发布的超过十级的轴流压气机气动外形成果。因此，我国透平机械急需一种高效率多级轴流压气机气动外形。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种多级轴流压气机气动外形结构，以缓解现有技术中叶尖泄露等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种多级轴流压气机气动外形结构，包括：

多个转子，用于将机械能转化为空气动能，通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能；

多个静子，用于通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能，同时将气流的方向调整为与所述压气机的轴线方向一致；

所述多个转子的各转子与多个静子的各静子各个依次穿插设置；

进口可调部，设置于所述多个转子与所述多个静子的进气侧，用于减少第一级转子的叶尖的气动负荷，增加第一级转子的叶根的气动负荷；以及

出口整流部，设置于所述多个转子与所述多个静子的出气侧，用于通过改变气流的方向将通过的空气动能转化为势能，并能够将气流方向调整为与所述压气机的轴线方向一致。

在本公开实施例中，所述转子的叶背与所述转子的叶盆是根据四次多项式中弧线加减基本厚度形成；所述转子的叶型通过转子的叶尖、转子的叶中、转子的叶根三个转子截面沿叶高线性生成；

所述三个转子截面都由半径0.3mm的转子的前缘、转子的叶背、0.3mm的转子的后缘和转子的叶盆光滑相切连成的封闭曲线。

在本公开实施例中，所述静子的叶背与所述静子的叶盆是根据单圆弧中弧线加减基本厚度形成；所述单圆弧中弧线前沿与压气机轴线夹角沿叶高逐渐增大，弯角沿叶高逐渐减小。

在本公开实施例中，所述静子的叶型通过静子的叶尖、静子的叶中、静子的叶根三个静子截面沿叶高线性生成；

所述三个静子截面都由半径0.3mm的静子的前缘、所述静子的叶背、0.3mm的所述静子的后缘和所述静子的叶盆光滑相切连成的封闭曲线。

在本公开实施例中，所述静子的叶背、所述静子的叶盆是根据单圆弧中弧线加减基本厚度形成。

在本公开实施例中，所述进口可调部的叶型通过进口可调部的叶片的叶尖、进口可调部的叶片的叶中、进口可调部的叶片的叶根三个进口可调部的叶片截面沿叶高线性生成；